JP2009250739A - 画像処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像内の回転したマークの位置を迅速かつ正確に検出する。
【解決手段】ステップＳ１において、投影パターンを用いたマッチングにより、テンプレートと類似度の高い入力画像の領域を検出し、検出した領域の中心を候補点として抽出する。ステップＳ２において、各候補点について、候補点を中心とする所定の形状の領域であって回転角の異なる複数の領域の画像をマッチング対象画像として抽出する。ステップＳ３において、抽出されたマッチング対象画像とテンプレートのマッチングを行い、類似度を表すマッチングスコアを求める。ステップＳ４において、マッチングの結果に基づいて、入力画像のマークの位置および回転角を検出する。本発明は、例えば、画像の位置検出装置に適用できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像処理方法およびプログラムに関し、特に、画像内の所定のマークの位置を検出する画像処理方法およびプログラムに関する。

従来、基板上に回路パターンをプリントする工程などにおいて、予め基板にプリントされているアライメントマークを用いて基板の位置決めが行われている。その基板上のアライメントマークの位置を検出する手段の一つとして、テンプレートマッチングがよく用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３００３２２号公報

しかしながら、従来のテンプレートマッチングにおいて、基板の回転などによりアライメントマークが回転していても正確にアライメントマークの位置を検出できるようにするためには、例えば、正常な方向を向いているアライメントマークの他に、回転したアライメントマークを示すテンプレートを複数準備しておき、テンプレートの数だけ、基板を撮影した画像全体に対するマッチングを行うため、処理に時間がかかっていた。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、画像内の回転したマークの位置を迅速かつ正確に検出できるようにするものである。

本発明の一側面の画像処理方法は、入力画像の所定エリア内の画素の信号パターンとテンプレートの信号パターンとのマッチングによりテンプレートと類似度の高い入力画像の領域を検出し、検出した領域の中心を候補点として抽出する候補点抽出ステップと、候補点のそれぞれについて、候補点を中心とする所定の形状の領域であって、候補点を中心として回転させた回転角の異なる複数の領域の画像をマッチング対象画像として抽出するマッチング対象画像抽出ステップと、抽出されたマッチング対象画像とテンプレートのマッチングを行い、マッチング対象画像とテンプレートの類似度を表すマッチングスコアを求めるマッチングステップと、マッチングスコアが最大となるマッチング対象画像の位置を入力画像におけるマークの位置として検出するマーク検出ステップとを含む。

本発明の一側面のプログラムは、入力画像の所定エリア内の画素の信号パターンとテンプレートの信号パターンとのマッチングによりテンプレートと類似度の高い入力画像の領域を検出し、検出した領域の中心を候補点として抽出する候補点抽出ステップと、候補点のそれぞれについて、候補点を中心とする所定の形状の領域であって、候補点を中心として回転させた回転角の異なる複数の領域の画像をマッチング対象画像として抽出するマッチング対象画像抽出ステップと、抽出されたマッチング対象画像とテンプレートのマッチングを行い、マッチング対象画像とテンプレートの類似度を表すマッチングスコアを求めるマッチングステップと、マッチングスコアが最大となるマッチング対象画像の位置を入力画像におけるマークの位置として検出するマーク検出ステップとを含む処理をコンピュータに実行させる。

本発明の一側面においては、入力画像の所定エリア内の画素の信号パターンとテンプレートの信号パターンとのマッチングによりテンプレートと類似度の高い入力画像の領域が検出され、検出された領域の中心が候補点として抽出され、候補点のそれぞれについて、候補点を中心とする所定の形状の領域であって、候補点を中心として回転させた回転角の異なる複数の領域の画像がマッチング対象画像として抽出され、抽出されたマッチング対象画像とテンプレートのマッチングを行い、マッチング対象画像とテンプレートの類似度を表すマッチングスコアが求められ、マッチングスコアが最大となるマッチング対象画像の位置が入力画像におけるマークの位置として検出される。

本発明の一側面によれば、画像内の回転したマークの位置を迅速かつ正確に検出することができる。

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について説明する。

図１は、本発明を適用した画像処理装置の一実施の形態を示すブロック図である。図１の画像処理装置１は、例えば、外部から入力された画像（以下、入力画像と称する）において、与えられたテンプレートに示される画像（以下、マークと称する）と一致するマークが存在する位置、および、マークが回転している角度（以下、回転角とも称する）を検出する処理を行う。例えば、画像処理装置１は、基板を撮影した画像において、基板の位置決めに用いるアライメントマークの位置および回転角の検出を行う。

画像処理装置１の候補点抽出部１１は、図４および図５などを参照して後述するように、入力画像において、テンプレートに示されるマークが存在する可能性がありマークの探索対象とする領域の位置を示す候補点を抽出し、抽出した候補点の座標を示す情報をマッチング対象画像抽出部１２に供給する。

マッチング対象画像抽出部１２は、図６などを参照して後述するように、抽出された各候補点について、候補点を中心とする所定の形状の領域であって、候補点を中心とする回転角が異なる複数の領域内の画像（以下、マッチング対象画像と称する）を入力画像から抽出する。マッチング対象画像抽出部１２は、抽出したマッチング対象画像、および、各マッチング対象画像の回転角と対応する候補点の座標を示す情報をマッチング部１３に供給する。

マッチング部１３は、図７および図８などを参照して後述するように、抽出されたマッチング対象画像とテンプレートの画素単位のマッチングを行い、各マッチング対象画像に対するマッチング結果、および、各マッチング対象画像の回転角と対応する候補点の座標を示す情報をマーク検出部１４に供給する。

マーク検出部１４は、図２などを参照して後述するように、各マッチング対象画像とテンプレートの画素単位のマッチングの結果に基づいて、入力画像におけるマークの位置および回転角を検出する。マーク検出部１４は、検出したマークの位置および回転角を示す情報を座標変換部１５に供給する。

座標変換部１５は、図９などを参照して後述するように、マッチング対象画像の座標系で表されているマークの位置の座標を入力画像の座標系における座標に変換する。座標変換部１５は、入力画像の座標系に変換したマークの位置の座標、および、マークの回転角を示す情報を外部に出力する。

なお、以下、マッチング対象画像以外の画像（例えば、入力画像、テンプレートなど）の座標系を、画像の左上隅を原点、画像の水平方向をｘ軸方向、垂直方向をｙ軸方向とするとともに、右方向をｘ軸の正の方向、下方向をｙ軸の正の方向とする座標系とする。また、マッチング対象画像の座標系を、マッチング対象画像の中心を原点、マッチング対象画像の水平方向をｘ'軸方向、垂直方向をｙ'軸方向とするとともに、右方向をｘ'軸の正の方向、上方向をｙ'軸の正の方向とする座標系とする。

次に、図２のフローチャートを参照して、画像処理装置１により実行される画像処理について説明する。なお、この処理は、例えば、処理対象となる入力画像が候補点抽出部１１に入力されたとき開始される。また、以下、探索対象となるマークを示すテンプレートは予め画像処理装置１に与えられており、テンプレートの形状は矩形であるものとする。

ステップＳ１において、候補点抽出部１１は、投影パターンを用いたマッチングにより候補点を抽出する。なお、投影パターンとは、２次元の画像において、ｘ軸方向（水平方向）のライン毎に画素値の合計値を求め、求めた合計値のｙ軸方向（垂直方向）の分布を示す１次元の画素の信号パターン（以下、ｙ軸方向の投影パターンと称する）、または、ｙ軸方向（垂直方向）のライン毎に画素値の合計値を求め、求めた合計値のｘ軸方向（水平方向）の分布を示す１次元の画素の信号パターン（以下、ｘ軸方向の投影パターンと称する）である。すなわち、投影パターンは、水平または垂直方向のライン単位の画素値の分布を示しており、画像をｘ軸またはｙ軸方向に投影したパターンであると言える。

ここで、図３を参照して、投影パターンの具体例について説明する。図３のテンプレートＴ１には、同じ大きさの正方形のマークＭ１ｔ乃至Ｍ４ｔが示されている。また、マークＭ１ｔとマークＭ３ｔ、および、マークＭ２ｔとマークＭ４ｔは、ｘ軸方向において同じ位置に配置され、マークＭ１ｔとマークＭ２ｔ、および、マークＭ３ｔとマークＭ４ｔは、ｙ軸方向において同じ位置に配置されている。そして、テンプレートＴ１の画素値を２５６階調とし、マークＭ１ｔ乃至Ｍ４ｔの画素値を０（すなわち、黒色）、その他の領域の画素値を２５５（すなわち、白色）とした場合、テンプレートＴ１のｘ軸方向の投影パターンは、パターン５１により表される。すなわち、投影パターン５１は、マークＭ１ｔとマークＭ３ｔ、および、マークＭ２ｔとマークＭ４ｔが存在する列のｘ座標において値が最小となり、それ以外の列のｘ座標において値が最大となる２値のパルス上の波形となる。

一方、領域Ｒ１には、テンプレートＴ１のマークＭ１ｔ乃至Ｍ４ｔと同様のマークＭ１ｒ乃至Ｍ４ｒが示されている。ただし、領域Ｒ１のマークＭ１ｒ乃至Ｍ４ｒは、テンプレートＴ１のマークＭ１ｔ乃至Ｍ４ｔと比較して反時計回りに回転している。その結果、領域Ｒ１のｘ軸方向の投影パターンは、パターン５１とは異なるパターン５２により表される。すなわち、投影パターン５２は、各列のマークＭ１ｒ乃至Ｍ４ｒに含まれる画素の数に応じて変化し、マークＭ１ｒ乃至Ｍ４ｒに含まれる画素が最も多く存在する列のｘ座標において値が最小となり、マークＭ１ｒ乃至Ｍ４ｒに含まれる画素が存在しない列のｘ座標において値が最大となる。

候補点抽出部１１は、入力画像の投影パターンとテンプレートの投影パターンのマッチングにより、テンプレートと類似度の高い入力画像の領域を検出し、検出した領域の中心を候補点として抽出する。ここで、図４および図５を参照して、候補点の抽出処理の具体例について説明する。なお、以下、図４に示される入力画像Ｇｉの大きさを幅ｗｇ×高さｈｇとし、図示せぬテンプレートの大きさを幅ｗｔ×高さｈｔとする。

まず、候補点抽出部１１は、図４に示されるように、幅ｗｇ×高さｈｔの窓Ｗ１を入力画像Ｇｉの上端にセットし、窓Ｗ１内の画像のｘ軸方向の投影パターンを生成する。次に、候補点抽出部１１は、図５に示されるように、テンプレートと同じ大きさの幅ｗｔ×高さｈｔの窓Ｗ２を窓Ｗ１の左端にセットし、窓Ｗ２内の画像のｘ軸方向の投影パターンとテンプレートのｘ軸方向の投影パターンのマッチングを行い、窓Ｗ２内の画像とテンプレートの類似度を表すマッチングスコアを求める。候補点抽出部１１は、窓Ｗ２を１画素ずつ右にずらしていきながら窓Ｗ２が窓Ｗ１の右端に来るまで同様の処理を繰り返し行い、窓Ｗ１内の各領域の画像とテンプレートとの間のマッチングスコアを求める。候補点抽出部１１は、窓Ｗ１内においてマッチングスコアが極大となり、かつ、所定の閾値以上となる領域（すなわち、テンプレートとの類似度が所定の閾値以上となる領域）の中点を候補点として抽出する。従って、窓Ｗ１内において、複数の候補点が抽出される場合もあるし、１つも候補点が抽出されない場合もある。

候補点抽出部１１は、窓Ｗ１を１画素ずつ下にずらしていきながら窓Ｗ１が入力画像Ｇｉの下端に来るまで、上述した処理を繰り返し、入力画像全体から候補点を抽出する。候補点抽出部１１は、ｙ軸方向についても、ｙ軸方向の投影パターンを用いて同様の処理を行い、候補点を抽出する。そして、候補点抽出部１１は、抽出した候補点の座標を示す情報をマッチング対象画像抽出部１２に供給する。なお、抽出された候補点の座標は、入力画像の座標系により表される。

なお、投影パターンは画像の回転による値の変動が小さいため、投影パターンを用いたマッチングを行うことにより、画素単位でマッチングを行う場合と比較して、入力画像においてマークが回転していても、マークが存在する領域とテンプレートとの間のマッチングスコアの低下が抑制される。また、投影パターンを用いてマッチングを行う場合、画素単位でマッチングを行う場合と比較して演算量は少なくなる。従って、適切な候補点を迅速に抽出することが可能となる。

なお、投影パターンの値として、ライン毎の画素値の合計値の他に、例えば、ライン毎の画素値の平均値を用いることも可能である。

図２に戻り、ステップＳ２において、マッチング対象画像抽出部１２は、各候補点を中心とする回転角の異なる複数のマッチング対象画像を抽出する。具体的には、マッチング対象画像抽出部１２は、まず、候補点の１つを注目候補点して選択する。そして、マッチング対象画像抽出部１２は、注目候補点を中心とするテンプレートより少し大きい（例えば、数ピクセル大きい）矩形の領域であって、各辺が入力画像の各辺と平行な領域（以下、基本抽出領域と称する）内の画像をマッチング対象画像として入力画像から抽出する。

さらに、マッチング対象画像抽出部１２は、アフィン変換を用いて、注目候補点を中心に基本抽出領域を所定の角度だけ回転させた領域内の画像をマッチング対象画像として抽出する処理を、所定の複数の回転角について実行する。例えば、マッチング対象画像抽出部１２は、注目候補点を中心とし、注目候補点を通る垂直線に対する角度が±θの範囲内において、Δθの間隔で基本抽出領域を回転させた領域内の画像をマッチング対象画像として抽出する。この場合、１つの候補点につき、２θ÷Δθ＋１個のマッチング対象画像が抽出される。

マッチング対象画像抽出部１２は、全ての候補点について同様の処理を行い、各候補点について、同じ数および回転角のマッチング対象画像を抽出する。マッチング対象画像抽出部１２は、抽出したマッチング対象画像、および、各マッチング対象画像の回転角と対応する候補点の座標を示す情報をマッチング部１３に供給する。

ここで、図６を参照して、マッチング対象画像の抽出処理の具体例について説明する。例えば、正方形のテンプレートＴ１１に示される十字型のマークＭ１１ｔと同じ入力画像上のマークＭ１１ｒの中心Ｐｓ１が注目候補点として選択されている場合について考える。なお、図６の左側に示されるように、マークＭ１１ｒは、マークＭ１１ｔと比較して、反時計回りに回転しているものとする。

マッチング対象画像抽出部１２は、最初に、候補点Ｐｓ１を中心とする正方形の領域であって、テンプレートＴ１１より少し大きい基本抽出領域Ｒ１３内の画像をマッチング対象画像として抽出する。そして、マッチング対象画像抽出部１２は、基本抽出領域Ｒ１３を反時計回りにθ１だけ回転させた領域Ｒ１１、反時計回りにθ２（ただし、θ２＜θ１）だけ回転させた領域Ｒ１２、時計回りにθ２だけ回転させた領域Ｒ１４、および、時計回りにθ１だけ回転させた領域Ｒ１５内の画像をマッチング対象画像として抽出する。これにより、候補点Ｐｓ１について、図６の右側に示される５つのマッチング対象画像Ｇｍ１１乃至Ｇｍ５が抽出される。

なお、テンプレートより大きい領域内の画像をマッチング対象画像として抽出するのは、抽出された候補点の位置が、回転の影響で必ずしもマークの中心と一致するとは限らないためである。

図２に戻り、ステップＳ３において、マッチング部１３は、各マッチング対象画像とテンプレートの画素単位のマッチングを実行する。具体的には、マッチング部１３は、マッチング対象画像の１つを注目マッチング対象画像として選択する。マッチング部１３は、注目マッチング対象画像内において、テンプレートとのマッチングを行う領域を上下または左右に１画素ずつずらしながら、テンプレートとの画素単位のマッチングを行う。

ここで、図７を参照して、マッチング対象画像とテンプレートの画素単位のマッチングの処理の具体例について説明する。マッチング部１３は、図７に示されるように、テンプレートと同じ大きさの幅ｗｔ×高さｈｔの窓Ｗ２１をマッチング対象画像Ｇｍ２１の左上隅に配置し、窓Ｗ２１内の画像とテンプレートの画素単位のマッチングを行い、窓Ｗ２１内の画像とテンプレートの類似度を表すマッチングスコアを求める。マッチング部１３は、窓Ｗ２１を１画素ずつ右にずらしていきながら窓Ｗ２１がマッチング対象画像Ｇｍ２１の右端に来るまで同様の処理を繰り返し行う。また、マッチング部１３は、窓Ｗ２１がマッチング対象画像Ｇｍ２１の右端に来たら、窓Ｗ２１を１画素下にずらすとともに、マッチング対象画像Ｇｍ２１の左端に戻し、以下、同様の処理を、窓Ｗ２１がマッチング対象画像Ｇｍ２１の右下隅に来るまで繰り返し実行する。これにより、マッチング対象画像Ｇｍ２１の各領域内の画像とテンプレートとの間のマッチングスコアが求められる。

マッチング部１３は、上述した処理を全てのマッチング対象画像について実行する。マッチング部１３は、各マッチング対象画像に対するマッチング結果、および、各マッチング対象画像の回転角と対応する候補点の座標を示す情報をマーク検出部１４に供給する。

なお、各マッチング対象画像に対するマッチング結果は、マッチング対象画像の各領域におけるマッチングスコアと各領域の中心の座標の組み合わせを含む。例えば、図７のマッチング対象画像Ｇｍ２１の窓Ｗ２１内の領域について考えた場合、窓Ｗ２１内の領域の内の画像とテンプレートとの間のマッチングスコア、および、窓Ｗ２１内の領域の中心Ｒｍ（図８）の座標の組み合わせが、マッチング結果に含まれる。

なお、マッチング対象画像の各領域の中心の座標は、マッチング対象画像の座標系により表される。例えば、図８に示されるように、窓Ｗ２１内の領域の中心Ｒｍの座標(Xr,Yr)は、候補点Ｐｓ２１を原点とし、マッチング対象画像Ｇｍ２１の水平方向をｘ'軸とし、垂直方向をｙ'軸とする座標系により表される。

図２に戻り、ステップＳ４において、マーク検出部１４は、画素単位のマッチングの結果に基づいて、入力画像のマークの位置および回転角を検出する。具体的には、マーク検出部１４は、候補点の１つを注目候補点に選択し、注目候補点について、マッチングスコアが最大となる領域を含むマッチング対象画像、および、マッチングスコアの最大値を求める。マーク検出部１４は、全ての候補点について同様の処理を行い、マッチングスコアが最大となる領域を含むマッチング対象画像、および、マッチングスコアの最大値の組み合わせを、各候補点につき１つずつ求める。

さらに、マーク検出部１４は、候補点ごとに求めたマッチングスコアの最大値を比較し、マッチングスコアの最大値が最大となる領域を含むマッチング対象画像（以下、マーク検出画像と称する）を求める。マーク検出部１４は、マーク検出画像の回転角を入力画像におけるマークの回転角とし、マーク検出画像においてマッチングスコアが最大となる領域の中心を入力画像におけるマークの位置として検出する。マーク検出部１４は、マーク検出画像の中心（すなわち、候補点）の座標、並びに、入力画像におけるマークの回転角およびマークの位置の座標を示す情報を座標変換部１５に供給する。なお、マーク検出画像の中心の座標は入力画像の座標系により表され、マークの位置の座標はマーク検出画像の座標系により表される。

ステップＳ５において、座標変換部１５は、マークの位置の座標を入力画像の座標系に変換する。ここで、図９を参照して、この座標変換の処理の詳細について説明する。なお、図９において、点Ｐｍは、検出された入力画像のマークの位置を表し、候補点Ｐｓ３１は、マークの位置Ｐｍが検出されたマーク検出画像の中心を表している。また、マーク検出画像の回転角を−θｍ（反時計回りの方向にθｍ）とする。さらに、候補点Ｐｓ３１を中心とするｘ'軸およびｙ'軸により表される座標系を、マーク検出画像の座標系とする。また、マーク検出画像の座標系におけるマークの位置Ｐｍの座標を(Xm'，Ym')とする。

マーク検出画像の座標系を、候補点Ｐｓ３１を中心に時計回りにθmだけ回転させたｘ''軸およびｙ''軸により表される座標系（以下、回転座標系と称する）におけるマークの位置Ｐｍの座標(Xm''，Ym'')は、以下の式（１）および式（２）により求められる。なお、ｘ''軸は入力画像の座標系のｘ軸と平行になり、ｙ''軸は入力画像のｙ軸と平行になる。

Xm''＝Xm'×cosθm−Ym'×sinθm ・・・（１）
Ym''＝Xm'×sinθm＋Ym'×sinθm ・・・（２）

入力画像の座標系における候補点Ｐｓ３１の座標を(Xs，Ys)とすると、入力画像の座標系におけるマークの位置Ｐｍの座標(Xm，Ym)は、以下の式（３）および式（４）により求められる。

Xm＝Xs＋Xm'' ・・・（３）
Ym＝Ys−Ym'' ・・・（４）

座標変換部１５は、以上のようにして求めた入力画像の座標系におけるマークの位置の座標、および、入力画像におけるマークの回転角を示す情報を後段の装置に出力する。その後、画像処理は終了する。

このようにして、画素単位のマッチングを行う領域を削減できるとともに、各候補点ごとに、回転角が異なるマッチング対象画像を抽出し、テンプレートとのマッチングを行うので、入力画像におけるマークの位置および回転角を迅速かつ正確に検出することができる。また、複数のテンプレートを準備する必要がないため、テンプレートに必要なメモリの容量を削減することができる。

上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。

図１０は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。

コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）２０１，ROM（Read Only Memory）２０２，RAM（Random Access Memory）２０３は、バス２０４により相互に接続されている。

バス２０４には、さらに、入出力インタフェース２０５が接続されている。入出力インタフェース２０５には、キーボード、マウス、マイクロホンなどよりなる入力部２０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部２０７、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部２０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部２０９、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア２１１を駆動するドライブ２１０が接続されている。

以上のように構成されるコンピュータでは、CPU２０１が、例えば、記憶部２０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース２０５及びバス２０４を介して、RAM２０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

コンピュータ（CPU２０１）が実行するプログラムは、例えば、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory),DVD(DiＧｉtal Versatile Disc)等）、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどよりなるパッケージメディアであるリムーバブルメディア２１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供される。

そして、プログラムは、リムーバブルメディア２１１をドライブ２１０に装着することにより、入出力インタフェース２０５を介して、記憶部２０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部２０９で受信し、記憶部２０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM２０２や記憶部２０８に、あらかじめインストールしておくことができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明を適用した画像処理装置の一実施の形態を示すブロック図である。 画像処理装置により実行される画像処理を説明するためのフローチャートである。 投影パターンを説明するための図である。 候補点の抽出処理を説明するための図である。 候補点の抽出処理を説明するための図である。 マッチング対象画像の抽出処理を説明するための図である。 画素単位のマッチング処理を説明するための図である。 マッチング対象画像の座標系を示す図である。 座標変換を説明するための図である。 コンピュータの構成例を示す図である。

符号の説明

１ 画像処理装置， １１ 候補点抽出部, １２ マッチング対象画像抽出部, １３ マッチング部, １４ マーク検出部, １５ 座標変換部

Claims (4)

1. 入力画像内においてテンプレートに示されるマークと一致するマークの位置を検出する画像処理装置の画像処理方法において、
   前記入力画像の所定エリア内の画素の信号パターンと前記テンプレートの信号パターンとのマッチングにより前記テンプレートと類似度の高い前記入力画像の領域を検出し、検出した領域の中心を候補点として抽出する候補点抽出ステップと、
   前記候補点のそれぞれについて、前記候補点を中心とする所定の形状の領域であって、前記候補点を中心として回転させた回転角の異なる複数の領域の画像をマッチング対象画像として抽出するマッチング対象画像抽出ステップと、
   抽出された前記マッチング対象画像と前記テンプレートのマッチングを行い、前記マッチング対象画像と前記テンプレートの類似度を表すマッチングスコアを求めるマッチングステップと、
   前記マッチングスコアが最大となる前記マッチング対象画像の位置を前記入力画像における前記マークの位置として検出するマーク検出ステップと
   を含む画像処理方法。
2. 前記候補点抽出ステップにおいて、前記入力画像の所定エリア内の画素の信号パターンとしてライン単位の画素値の分布を示す投影パターンを用い、前記テンプレートの信号パターンとして前記テンプレートのライン単位の画素値の分布を示す投影パターンを用いる
   請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記マーク検出ステップにおいて、さらに、前記マッチングスコアが最大となる前記マッチング対象画像の回転角を前記入力画像における前記マークの回転角として検出する
   請求項１に記載の画像処理方法。
4. 入力画像内においてテンプレートに示されるマークと一致するマークの位置を検出する処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
   前記入力画像の所定エリア内の画素の信号パターンと前記テンプレートの信号パターンとのマッチングにより前記テンプレートと類似度の高い前記入力画像の領域を検出し、検出した領域の中心を候補点として抽出する候補点抽出ステップと、
   前記候補点のそれぞれについて、前記候補点を中心とする所定の形状の領域であって、前記候補点を中心として回転させた回転角の異なる複数の領域の画像をマッチング対象画像として抽出するマッチング対象画像抽出ステップと、
   抽出された前記マッチング対象画像と前記テンプレートのマッチングを行い、前記マッチング対象画像と前記テンプレートの類似度を表すマッチングスコアを求めるマッチングステップと、
   前記マッチングスコアが最大となる前記マッチング対象画像の位置を前記入力画像における前記マークの位置として検出するマーク検出ステップと
   を含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。

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